Işığın Tanecikli Özelliği. Test 1 in Çözümleri

Transkript

1 37 Işığın Tanecikli Özelliği 1 Test 1 in Çözüleri 1. Fotoeletronların katottan ayrıla ızı, kullanılan ışığın frekansı ile doğru, dalga boyu ile ters orantılıdır. Bu elektronların anado doğru giderken ızlanaları da üretecin V geriliine bağlıdır. 7. Elektronların bağlana enerjisi etale bağlıdır. Kullanılan ışık ile ilgisi yoktur. Metalden kopan elektron sayısı ışık şiddetine bağlıdır, λ ya bağlı değildir. Gelen ışığın dalga boyu küçültülürse enerjisi arttığı için fotoelektronların kinetik enerjisi artar.. Eşik frekansı ve bağlana enerjisi etalin cinsine bağlıdır. Fakat α açısı etalin cinsine bağlı değildir. 3. Paralel bağlı üreteçlerin topla eksı üreteçlerden birinin eksına eşit olduğu için bu duruda da fotoelektrik akıı da oluşaz. Kese geriliinin ve eşik enerjisinin üretecin eksı ile bir ilgisi yoktur. 4. de Broglie dalga boyu bağıntısı ile bulunur. Gelen fotonların enerjisi artarsa fotoelektronların v ızı da artar. Metalin bağlana enerjisi azalırsa v ızı yine artar. Ancak gelen fotonların sayısı, λ dalga boyunu değiştirez.. Fotosele düşen ışık şiddetinin artası i ve i akını arttırır. Kese ve doya geriliini değiştirez. Niat Bilgin Yayıncılık 8. Elektronların ızlarının en büyük olabilesi için bağlana enerjisi en küçük olan sodyu ile taşıdığı enerji en büyük olan or renkli ışın kullanılalıdır. 9. c E E b + k 6, 6 3 +, 6, 3 J. Mor ışığın enerjisi daa büyük olduğu için fotoelektronların ızları da daa büyük olur. Hız artınca de Broglie dalga boyu küçülür. 6. V gerilii artarsa fotoelektonlar anada gelinceye kadar daa büyük kinetik enerji kazanırlar. I. yargı doğrudur. V, doya geriliine eşit ise V nin artırılası, devrenin akıını değiştirez. II. yargı yanlıştır. Fotoelektronların anoda çarpa ızı arttığından de Broglie dalga boyu azalır. III. yargı doğrudur. 11. o E + Ek -34 6, 6 o 8 +, 1-1 o s 1. Bütün ışık renklerinin boşluktaki ızları aynıdır.

2 IŞIĞIN TANECİKLİ ÖZELLİĞİ 13. Grafiklerin frekans eksenini kestiği noktalar eşik frekanslıdır. Eşik frekansı en küçük olan K etali için eşik dalga boyu en büyüktür. 14. c + K , + VK,, + VK VK, 3 volt 1. Eşik dalga boyunu bulalı. c o Å Buna göre dalga boyu Å dan daa küçük fotonlar elektron sökebilir. Niat Bilgin Yayıncılık 16. c c + E k 6, 6 3 6, E k 3 6, 6 Ek 3, 6 J 17. de Broglie dalga boyu dir. P Buna göre P dir.

3 IŞIĞIN TANECİKLİ ÖZELLİĞİ 3 Test nin Çözüleri 1. kinetik enerji () E k 4 frekans 6. bağıntısını er iki duru için ayrı ayrı yazıp taraf tarafa böleli. l 1 vl v v vl bulunur. Taralı üçgenlerin benzerliğinden sökülen fotoelektronların enerjisi E k 4 bulunur.. Kese potansiyeli kinetik enerjiyi etkisiz ale getirir. Buna göre kinetik enerjisi en büyük olan fotoelektronlar için kese potansiyele de en büyüktür. 7. Eşik enerjisi daa küçük etal kullana ve daa küçük dalga boyu ışık kullana fotoelektronların kinetik enerjisin artırır. Buna bağlı olarak kese potansiyeli artar. Işık şiddeti kese potansiyelini etkileez. 3. E E b + K 16 E b + 4 E b 1 bulunur. Üreteç ters bağlanırsa; E k K + K ifadelerinden E K 8 bulunur. Niat Bilgin Yayıncılık 8. Bütün ışınlar için kese potansiyelleri aynı olduğuna göre, gönderilen ışınların dalga boyları da aynıdır. 9. Aynı ortada fotonun ızı değişez. Elektron ızı er zaan fotonun ızından küçüktür. 4. Işık şiddeti fotoelektrik akı şiddetini belirler. Gelen fotonların enerjileri aynı olduğuna göre durdura potansiyeli de etalin cinsini belirler.. de Broglie dalga boyunun küçülesi için fotoelektronların ızları artırılalıdır. A anatarını açak bu ızı artırır. Enerjisi daa büyük olan or ışık kullanak da fotoelektronların ızını artırır. Bağlana enerjisi daa küçük olan etal kullanak da fotoelektronların ızını artırır.. Anot-katot arasındaki uzaklık anoda ulaşan elektronların kinetik enerjilerini ve ızını etkileez. 11. Mor ışığın enerjisi daa büyük olduğu alde akı geçeesinin nedeni L etalinin bağlana enerjisinin daa büyük olasıdır. Yani K ve L etalleri farklıdır.

4 4 IŞIĞIN TANECİKLİ ÖZELLİĞİ 1. Işığın frekansı fotoelektrik akıının şiddetini etkileez. 17. E K 3E aksiu kinetik enerji K E L E L 13. Işınların dalga boyları kese gerilileri ile ters orantılıdır. frekans E 3E 14. Kara cisi ışıasında dalga boyu küçüldükçe sıcaklık artar. Yani dalga boyunun küçük, sıcaklığın büyük olduğu grafik doğru cevaptır. 1. de Broglie dalga boyu veren er iki durua uygulayalı. 1 v 1 1 v 1 1 v v 1 v v1 bulunur. bağıntısını Niat Bilgin Yayıncılık Üçgenlerin benzerliğinden; E K 3E E L E bulunur. Kinetik enerji ızın karesiyle doğru orantılı olduğundan; vk 3 v bulunur. L c + K + 4, Aynı denklei ikinci duru için tekrar yazarsak; 1 4, + 4 K VK, 9 volt bulunur.

5 IŞIĞIN TANECİKLİ ÖZELLİĞİ Test 3 ün Çözüleri 1. Copton deneyinden çıkan sonuca göre; λ λ (1 cosθ) dir. Bu bağıntıya göre açı büyüdükçe eşitliğin ikinci tarafı büyür. Buna bağlı olarak λ dalga boyu da büyür.. Düzgün anyetik alan içinde dönen yüklü parçacığın yörünge yarıçapı r dir. Bu bağıntıyı de qb Broglie dalga boyu cinsinden; 3. qbr şeklinde yazabiliriz. Buna göre λ ile r ters orantılıdır. 1 r 3 r bulunur , , 3 Å bulunur. Niat Bilgin Yayıncılık 6. Aynı ortada fotonun ızı değişez. Foton enerjisinin bir kısını elektrona aktardığı için fotonun dalga boyu artar, frekansı azalır. c 7. E bağıntısını er iki durua uygulayalı. c E g 8 c E s g 4 bulunur. s 8. Sıcak cisi ışıasında sıcaklık ile dalga boyu ters orantılıdır. Yani λ 3 > λ > λ 1 olur. 9. de Broglie dalga boyu ile kinetik enerji arasındaki ilişki; E dir. Bir başka ifadeyle E ile λ ters orantılıdır. Buna göre; Ek1 4 bulunur. E k 1 4. c + K ,. 4 ifadesiyle c ifadesini eşitlersek; c v bulunur. 4 3 bulunur.. Frekans azaltılınca fotoelektronların kinetik enerjileri dolayısıyla kese gerilileri azalır. II. yargı doğru, III. yargı yanlıştır. Işık şiddeti artırılırsa fotoelektrik akıı artar. I. yargı doğrudur. c 11. E ifadesini gelen fotona ve saçılan fotona ayrı ayrı uygulayalı. Saçılan elektron enerjisi E ise saçılan foton enerjisi c E 3E c l l 3 bulunur. 3E olur.